Dispositivo y principio de funcionamiento del sistema de calefacción doméstica. Tipos de diseño de sistemas de calefacción: características de funcionamiento sin pérdida de calor. Esquema de calefacción de dos tubos.

Durante la construcción Casas pequeñas Muy a menudo, los proyectos incluyen inicialmente un sistema de calefacción por gravedad. En primer lugar, esto se debe a la economía global. Este sistema le permite iniciar la calefacción sin utilizar una bomba adicional. Hablaremos sobre las ventajas, desventajas y características de este sistema en este artículo.

El principio de funcionamiento del sistema de gravedad.

Este sistema se basa en las leyes de la física. Después de todo, se sabe desde hace mucho tiempo que una sustancia calentada siempre es más ligera que una fría. Todo el sistema de calefacción se basa en este principio.

En la caldera, el refrigerante se calienta a la temperatura más alta. A medida que el agua se calienta, fluye a través de tuberías hacia los radiadores, transfiriendo su calor al radiador, y el radiador libera calor en la habitación. Durante el proceso de enfriamiento, el refrigerante se mueve a través de tuberías inclinadas y luego regresa a la caldera. El ciclo continúa continuamente. El refrigerante caliente exprime constantemente el refrigerante enfriado, por lo que el proceso es constante.

Para que todo funcione como debería se deben cumplir varias condiciones:

1. El elemento calefactor de la caldera debe estar por debajo del nivel de la tubería de suministro del refrigerante enfriado; de lo contrario, se interrumpirá el flujo de entrada y el sistema no podrá funcionar.
2. La diferencia de temperatura en la salida del refrigerante enfriado y en la salida debe ser de al menos 25 grados, de lo contrario la velocidad de circulación será demasiado baja.
3. La distancia desde la caldera hasta el radiador más cercano no debe ser demasiado grande (hasta 25 metros), de lo contrario la resistencia de los materiales con los que está hecha la tubería no permitirá que el sistema funcione con normalidad.
4. El sistema debe estar completamente lleno de refrigerante. Para ello, se recomienda instalar un tanque de expansión.

Un ejemplo de un diagrama de un sistema de calefacción por gravedad.

Esquema número 1

Esquema número 2

Esquema número 3

Ventajas de un sistema de calefacción por gravedad:

1. Independencia energética. En caso de un corte de energía, el sistema funcionará completamente, ya que no es necesario suministrar voltaje a la bomba.
2. Ninguna vibración del refrigerante creada por la bomba.
3. Sencillez de mantenimiento, alta mantenibilidad del sistema, confiabilidad.
4. El sistema se regula solo, a diferencia de la temperatura del aire en la habitación. Si la temperatura es baja, el calor se recibe más rápido, por lo que se acelera el movimiento del refrigerante.

Desventajas de un sistema de calefacción por gravedad:

1. Posibilidad de funcionamiento estable sólo en casas pequeñas.
2. Es necesario crear una pendiente especial para la circulación normal del sistema.
3. Mayor probabilidad de congelación del sistema en los modos mínimos de funcionamiento de la caldera (debido al menor caudal de refrigerante).
4. La necesidad de un tanque de expansión y un control constante del nivel de refrigerante en el mismo.

El sistema de calefacción por gravedad funciona bien con gas, calderas de combustible sólido etc. Este sistema es muy adecuado para quienes tienen una casa pequeña de un piso sin planes de ampliarla, etc.

En cualquier caso, al cambiar el diseño del sistema (durante ampliaciones, reconstrucción, instalación de suelo radiante, etc.) para mejorar la circulación, se puede cortar este sistema. bomba de circulación e instalar la membrana Tanque de expansión.

Funcionamiento del sistema de calefacción. casa de Campo veremos el ejemplo de un estándar casa de un piso 6x9 con área total 54 m2.
En todas las habitaciones, se instala un radiador directamente debajo de cada ventana para evitar el empañamiento. Si en una habitación hay 2 ventanas, significa que debajo de cada una de ellas se coloca un radiador. Esto sucede, como se mencionó anteriormente, para evitar que los vidrios se empañen. De lo contrario, si alguna ventana no tiene radiador, prepárate para que se empañe constantemente.

Calentar 1 m2 de una casa suele requerir una potencia de 170 W. Si la casa consta de una segunda, tercera, etc. pisos, entonces para cada uno de ellos la potencia debe ser de 100 W por 1 m2. Esto plantea la pregunta: ¿por qué se necesita tanta energía para el segundo piso y los siguientes? La respuesta es obvia: al calentar el primer piso, aire caliente Se precipita hacia arriba y comienza a calentar las paredes y el techo de las habitaciones de los pisos siguientes, mientras cede parte de su calor a favor del piso ubicado arriba. De aquí proviene la variación de potencia que vemos.

¡IMPORTANTE! Al diseñar y calcular un sistema de calefacción, agregue una reserva de energía del 30% al radiador. Esto es necesario para calentar rápidamente el sistema de calefacción.

Una vez que nos hayamos familiarizado con la potencia de los radiadores, averigüemos qué producto puede generar tal cantidad de calor. Por supuesto que es una caldera.

Caldera

Existen varios tipos de calderas:
a) combustible sólido, capaz de producir calor a partir de leña, carbón, turba;
b) gas, que puede funcionar tanto con gas natural como con gas importado. ¡IMPORTANTE! Al cambiar de un tipo de gas a otro, es necesario sustituir las boquillas.
c) motores diesel que funcionan con combustible diesel y estén equipados con tanques de combustible con una capacidad mínima de 750 litros;
d) eléctricos, que funcionan en el rango de voltaje de 20 a 220 V o tienen una fuente de alimentación trifásica de 380 V. El funcionamiento de la caldera eléctrica depende del modelo y la potencia seleccionados.

Diseño de caldera
Algunas de las calderas enumeradas anteriormente tienen la siguiente construcción: bomba, depósito de expansión, grupo de seguridad, dispositivos adicionales en forma de ordenadores de a bordo. La mayoría de las calderas no tienen componentes periféricos en su arsenal.

¿Qué equipo se necesita para el funcionamiento seguro de la caldera?

Tanque de expansión

Objetivo
Instalado en sistemas de calefacción para compensar o reducir la compensación de presión.

Diseño y principio de funcionamiento.
En un sistema de calefacción cerrado, se trata de una cápsula sellada, dentro de la cual hay una membrana o una bola de goma. En la parte superior de la cápsula sellada hay una tetina a través de la cual se bombea aire o nitrógeno. Con la ayuda de una tetina, puede bombear aire a la cápsula, cambiando así la presión dentro de ella y ajustando el funcionamiento del sistema de calefacción a una presión específica.

Para mayor claridad, veamos un ejemplo sencillo. Bombeamos el sistema de refrigeración a 1 bar. Presionamos la tetina ubicada en la parte superior del tanque de expansión, acumulamos aire en el tanque y lo llenamos con refrigerante. Y tan pronto como la aguja del manómetro descienda, debe dejar de purgar el aire inmediatamente. Una vez completados los procedimientos, el sistema y los tanques de expansión funcionarán sincrónicamente.

Surge la pregunta: ¿para qué se purga el aire y se ajusta el depósito de expansión? La respuesta es bastante simple. Los sistemas cerrados funcionan a diferentes presiones que van desde 0,5 a 3 bar. El parámetro depende del tipo de caldera seleccionado y de la presión para la que está diseñada. A menudo, el depósito de expansión, ya ajustado por el fabricante, tiene una presión de 1,5 bar o 3 bar. Esta información se coloca en la etiqueta del tanque que compra el consumidor. Es esta configuración la que facilita el buen funcionamiento del sistema de calefacción.

Ubicación de la instalación
La ubicación más adecuada para el tanque de expansión es cerca de la conexión de la tubería de retorno cerca de la tubería de succión de la bomba de circulación. Este esquema de conexión garantiza una presión estable en el sistema de calefacción.

Filtrar

Después de instalar el tanque de expansión, se instala un filtro mecánico. Como regla general, las secciones transversales para su instalación tienen un tamaño de 800 micrones; esta es la opción más óptima para este tipo de filtros. El filtro atrapa partículas mecánicas y evita que entren en la bomba.

Bomba

Bombea constantemente refrigerante a través del sistema de calefacción. Los sistemas cerrados utilizan una bomba que no tiene cojinetes, pero que se lubrica con el refrigerante que la atraviesa. Las bombas suelen permitir el uso de varias velocidades y se seleccionan fácilmente para cualquier tipo de caldera.

grupo de seguridad

Está situado a la salida de la caldera.
Dispositivo
Incluye:
a) un manómetro que permite una observación visual de la presión de la caldera, lo cual es extremadamente importante;
b) un respiradero automático, que elimina del sistema de forma independiente el aire y el vapor generados durante el funcionamiento de la caldera;
C) válvula de seguridad, que le permite aliviar automáticamente el exceso de presión del sistema de calefacción.

Conjunto de drenaje/llenado

El vaciado y llenado se realiza en la parte más baja del sistema mediante un grifo. Esta ubicación es la más conveniente.

refrigerante

Ahora unas palabras sobre el refrigerante que llena el sistema de calefacción. En el 90% de los casos es un líquido anticongelante, en el 10% es agua. El refrigerante es notablemente más conveniente que el agua y, con mayor frecuencia, llena los sistemas de calefacción. Se mueve en dirección a la caldera, es decir mediante vaso de expansión, filtro, bomba, caldera y grupo de seguridad.

Esta guía está dirigida a propietarios de pequeñas casas privadas que desean organizar de forma independiente la calefacción de su hogar para ahorrar dinero. La solución más racional para este tipo de edificios es sistema cerrado Sistema de calefacción (abreviado como ZSO), que funciona con exceso de presión de refrigerante. Consideremos su principio de funcionamiento, tipos de diagramas de cableado y dispositivo de bricolaje.

Principio de funcionamiento del CO cerrado.

Un sistema de calefacción cerrado (también conocido como cerrado) es una red de tuberías y dispositivos de calefacción en la que el refrigerante está completamente aislado de la atmósfera y se mueve con fuerza, desde una bomba de circulación. Cualquier SSO incluye necesariamente los siguientes elementos:

• unidad de calefacción: caldera de gas, combustible sólido o eléctrica;
• grupo de seguridad compuesto por manómetro, válvula de seguridad y aire;
• dispositivos de calefacción: radiadores o circuitos de calefacción por suelo radiante;
• conectar tuberías;
• una bomba que bombea agua o líquido anticongelante a través de tuberías y baterías;
• filtro de malla gruesa (recolector de suciedad);
• tanque de expansión cerrado equipado con una membrana (“bombilla” de goma);
• válvulas de cierre, válvulas de equilibrio.

Circuito térmico cerrado típico

Nota. Dependiendo del esquema, el ZSO incluye además dispositivos modernos Regulación de temperatura y flujo de refrigerante: cabezales térmicos de radiadores, válvulas de retención y de tres vías, termostatos y similares.

Algoritmo de funcionamiento de un sistema de tipo cerrado con circulación forzada tiene este aspecto:

1. Después del montaje y la prueba de presión, la red de tuberías se llena de agua hasta que el manómetro indique una presión mínima de 1 bar.
2. El purgador de aire automático del grupo de seguridad libera aire del sistema durante el proceso de llenado. También elimina los gases que se acumulan en las tuberías durante el funcionamiento.
3. El siguiente paso es encender la bomba, poner en marcha la caldera y calentar el refrigerante.
4. Como resultado del calentamiento, la presión dentro del ZSO aumenta a 1,5-2 bar.
5. aumento de volumen agua caliente compensado por un tanque de expansión de membrana.
6. Si la presión supera el punto crítico (normalmente 3 bar), la válvula de seguridad liberará el exceso de líquido.
7. Una vez cada 1-2 años, el sistema debe someterse a un procedimiento de vaciado y lavado.

Principio de funcionamiento del ZSO edificio de apartamentos absolutamente idéntico: el movimiento del refrigerante a través de tuberías y radiadores está garantizado por bombas de red ubicadas en una sala de calderas industriales. Allí también hay tanques de expansión; la temperatura se regula mediante una unidad mezcladora o elevadora.

Cómo funciona sistema cerrado calefacción, explicado en el vídeo:

Cualidades positivas y desventajas.

Las principales diferencias entre las redes cerradas de suministro de calor y los sistemas abiertos obsoletos con circulación natural– falta de contacto con la atmósfera y el uso de bombas de transferencia. Esto da lugar a una serie de ventajas:

• los diámetros de tubería requeridos se reducen de 2 a 3 veces;
• las pendientes de las carreteras se mantienen al mínimo, ya que sirven para drenar el agua con fines de lavado o reparación;
• el refrigerante no se pierde por evaporación de un tanque abierto, por lo que puede llenar tuberías y baterías con anticongelante de forma segura;
• ZSO es más económico en términos de eficiencia de calefacción y costo de materiales;
• la calefacción cerrada está mejor regulada y automatizada y puede funcionar junto con colectores solares;
• El flujo forzado de refrigerante permite organizar la calefacción por suelo radiante mediante tuberías incrustadas en el interior de la regla o en las ranuras de las paredes.

Gravedad (gravedad) sistema abierto Supera a ZSO en términos de independencia energética: este último no puede funcionar normalmente sin una bomba de circulación. Punto dos: una red cerrada contiene mucha menos agua y en caso de sobrecalentamiento, por ejemplo, una caldera TT, existe una alta probabilidad de ebullición y formación de una esclusa de vapor.

Referencia. Una caldera de leña evita que hierva gracias a un tanque de compensación que absorbe el exceso de calor.

Tipos de sistemas cerrados

Antes de comprar equipos de calefacción, accesorios de tubería y materiales, debe elegir su opción de sistema de agua cerrado preferida. Los maestros fontaneros practican la instalación de cuatro circuitos principales:

1. Monotubo con cableado vertical y horizontal (Leningrado).
2. Colector, en caso contrario – radial.
3. Callejón sin salida de doble tubo con brazos de igual o diferente longitud.
4. El circuito de Tichelman es una ruta circular con movimiento de agua asociado.

Información adicional. Los sistemas de calefacción cerrados también incluyen suelo calentado por agua. Es mucho más difícil montar la calefacción por radiadores; no se recomienda que los principiantes realicen dicha instalación.

Proponemos considerar cada esquema por separado, analizando los pros y los contras. Como ejemplo, tomemos el proyecto de una casa privada de un piso con una superficie de 100 m² con una sala de calderas adjunta, cuyo diseño se muestra en el dibujo. La cantidad de carga térmica para calefacción ya se ha calculado, se indica la cantidad de calor requerida para cada habitación.

La instalación de elementos de cableado y la conexión a una fuente de calor se realiza aproximadamente de la misma manera. La instalación de una bomba de circulación generalmente se proporciona en la línea de retorno; un tanque de sumidero, una tubería de reabastecimiento con un grifo y (si se ve aguas abajo) se montan frente a él. En los diagramas se muestra el cableado típico para una caldera de combustible sólido y gas.

Tanque de expansión no se muestra en la figura

Lea más sobre la instalación y los métodos para conectar unidades de calefacción utilizando diversas fuentes de energía en manuales separados:

Cableado monotubo

Popular diagrama horizontal"Leningradka" es un anillo principal de mayor diámetro, donde se conectan todos los dispositivos de calefacción. Al pasar a través de la tubería, el flujo de refrigerante calentado se divide en cada T y fluye hacia la batería, como se muestra en el siguiente dibujo.

Al llegar a la rama, el flujo se divide en 2 partes, aproximadamente un tercio fluye hacia el radiador, donde se enfría y regresa nuevamente a la línea principal.

Después de transferir calor a la habitación, el agua enfriada regresa a la línea principal, se mezcla con el flujo principal y pasa al siguiente radiador. En consecuencia, el segundo dispositivo de calentamiento recibe agua enfriada entre 1 y 3 grados y nuevamente le quita la cantidad de calor requerida.

Cableado horizontal de Leningrado - uno línea de anillo evita todos los dispositivos de calefacción

Resultado: en cada radiador siguiente fluye agua cada vez más fría. Esto impone ciertas restricciones a un sistema monotubo cerrado:

1. La transferencia de calor de la tercera, cuarta y posteriores baterías debe calcularse con un margen del 10-30%, sumando secciones adicionales.
2. El diámetro mínimo de la línea es DN20 (interno). El tamaño exterior de los tubos de PPR será de 32 mm, el de metal-plástico y el de polietileno reticulado, de 26 mm.
3. La sección transversal de las tuberías de suministro a los calentadores es DN10, el diámetro exterior es de 20 y 16 mm para PPR y PEX, respectivamente.
4. El número máximo de dispositivos de calefacción en un anillo de Leningradka es de 6 piezas. Si toma más, surgirán problemas al aumentar el número de secciones de los últimos radiadores y aumentar el diámetro de la tubería de distribución.
5. La sección transversal de la tubería circular no disminuye en toda su longitud.

Referencia. La distribución de una sola tubería puede ser vertical, con distribución inferior o superior del refrigerante a través de elevadores. Se utilizan sistemas similares para organizar el flujo por gravedad en cabañas privadas de dos pisos o operar bajo presión en Edificio de apartamentos edificio viejo.

Un sistema de calefacción de tipo cerrado de una sola tubería será económico si está soldado de polipropileno. En otros casos, afectará significativamente su bolsillo debido al precio de la tubería principal y los accesorios grandes (T). ¿Cómo se ve "Leningradka" en nuestro casa de un piso, que se muestra en el dibujo.

Porque el numero total Hay más de 6 dispositivos de calefacción, el sistema está dividido en 2 anillos con un colector de retorno común. El inconveniente de instalar cableado de un solo tubo es notable: hay que cruzar las puertas. Una disminución del caudal en un radiador provoca un cambio en el caudal de agua en las baterías restantes, por lo que equilibrar el “Leningrado” consiste en coordinar el funcionamiento de todos los calentadores.

Ventajas del esquema de vigas.

En el diagrama presentado se puede ver claramente por qué el sistema colector recibió ese nombre. Desde el peine instalado en el centro del edificio, las líneas individuales de suministro de refrigerante divergen hacia cada dispositivo de calefacción. Las líneas se colocan en forma de rayos a lo largo del camino más corto: debajo de los pisos.

El colector del sistema de haz cerrado se alimenta directamente desde la caldera; la circulación en todos los circuitos se realiza mediante una única bomba ubicada en la cámara de combustión. Para proteger las ramas de la ventilación durante el proceso de llenado, se instalan válvulas automáticas (ventiladores de aire) en el peine.

Puntos fuertes del sistema colector:

• el circuito es energéticamente eficiente porque permite dosificar con precisión la cantidad de refrigerante enviado a cada radiador;
• la red de calefacción es fácil de instalar en cualquier interior: las tuberías de suministro se pueden ocultar en el piso, en las paredes o detrás de un techo suspendido (falso);
• el equilibrio hidráulico de las ramas se realiza mediante válvulas manuales y caudalímetros (rotámetros) instalados en el colector;
• se suministra agua a todas las baterías a la misma temperatura;
• el funcionamiento del circuito es fácil de automatizar: las válvulas de control del colector están equipadas con servoaccionamientos que cierran el flujo según una señal de los termostatos;
• ZSO de este tipo es adecuado para cabañas de cualquier tamaño y número de pisos: se instala un colector separado en cada nivel del edificio, que distribuye el calor a grupos de radiadores.

Desde el punto de vista de la inversión financiera, un sistema de viga cerrada no es muy caro. Se consumen muchas tuberías, pero su diámetro es mínimo: 16 x 2 mm (DN10). En lugar de un peine de fábrica, es bastante aceptable utilizar uno soldado con tees de polipropileno o retorcido con accesorios de acero. Es cierto que sin rotámetros, el ajuste de la red de calefacción deberá realizarse mediante válvulas de equilibrio de radiadores.

El peine distribuidor se coloca en el centro del edificio, las líneas de radiadores se colocan directamente

Hay algunas desventajas del cableado de vigas, pero merecen atención:

1. La instalación y prueba oculta de tuberías se lleva a cabo solo en la etapa de nueva construcción o revisión. No es realista instalar líneas de radiadores en los pisos de una casa o apartamento habitado.
2. Es muy recomendable ubicar el colector en el centro del edificio, como se muestra en el dibujo de una casa de un piso. El objetivo es hacer que las conexiones a las baterías tengan aproximadamente la misma longitud.
3. En caso de una fuga en una tubería incrustada en una solera, es bastante difícil encontrar la ubicación del defecto sin una cámara termográfica. No realice conexiones en la regla, de lo contrario corre el riesgo de encontrar el problema que se muestra en la foto.

Conexión con fugas dentro de un monolito de hormigón

Opciones de dos tubos

Al instalar calefacción autónoma apartamentos y casas de campo Se utilizan 2 tipos de tales esquemas:

1. Callejón sin salida (otro nombre es hombro). El agua calentada se distribuye a los dispositivos de calefacción a través de una línea, y se recoge y regresa a la caldera a través de la segunda línea.
2. El circuito de Tichelman (distribución de paso) es una red circular de dos tubos donde el refrigerante calentado y enfriado se mueve en una dirección. El principio de funcionamiento es similar: las baterías reciben agua caliente de una línea y el agua enfriada se descarga a la segunda tubería, la línea de retorno.

Nota. En un sistema asociado cerrado, la línea de retorno comienza en el primer radiador y la línea de suministro termina en el último. El siguiente diagrama le ayudará a resolverlo.

¿Qué tiene de bueno un sistema de calefacción cerrado sin salida para una casa privada?

• el número de "brazos" (ramas sin salida) está limitado únicamente por la potencia de la instalación de la caldera, por lo que el cableado de dos tubos es adecuado para cualquier edificio;
• Las tuberías se colocan abiertas o cerradas en el interior. estructuras de construccion– a petición del propietario de la vivienda;
• como en el circuito radial, llega agua igualmente caliente a todas las baterías;
• ZSO se presta bien a la regulación, la automatización y el equilibrio;
• los “hombros” correctamente colocados no cruzan las puertas;
• En cuanto al coste de materiales e instalación, un cableado sin salida será más económico que uno monotubo si el montaje se realiza mediante tuberías de metal-plástico o polietileno.

La mejor opción Conexión de baterías: dos ramas separadas rodean las instalaciones en ambos lados.

Diseñar un sistema de arcén cerrado para una casa de campo o un edificio residencial con una superficie de hasta 200 metros cuadrados no supone ninguna dificultad especial. Incluso si haces ramas de diferentes longitudes, el circuito se puede equilibrar mediante un equilibrio profundo. Ejemplo de cableado en edificio de un piso 100 m² con dos “hombros” se muestra arriba en el dibujo.

Consejo. Al elegir la longitud de las ramas, se debe tener en cuenta la carga de calefacción. El número óptimo de baterías en cada “brazo” es de 4 a 6 unidades.

Conexión de calentadores con movimiento de refrigerante asociado

El circuito de Tichelman es una versión alternativa de una red cerrada de dos tubos, que implica combinar una gran cantidad de dispositivos de calefacción (más de 6 piezas) en un solo anillo. Eche un vistazo al diagrama de cableado asociado y tenga en cuenta: no importa por qué radiador fluya el refrigerante, largo total la ruta no cambiará.

Esto da como resultado un equilibrio hidráulico casi ideal del sistema: la resistencia de todas las secciones de la red es la misma. Esta importante ventaja del bucle de Tichelman sobre otros cableados cerrados también conlleva la principal desventaja: inevitablemente 2 líneas cruzarán la puerta. Las opciones de derivación se encuentran debajo del piso y encima del marco de la puerta con la instalación de salidas de aire automáticas.

Desventaja: el bucle del anillo pasa a través de la abertura de la puerta de entrada.

Elegir un esquema de calefacción para una casa de campo.

1. Callejón sin salida de dos tubos.
2. Coleccionista.
3. Asociado a dos tubos.
4. Monotubo.

De ahí el consejo: no puedes equivocarte si eliges la primera opción para una casa con una superficie de hasta 200 m²; un esquema sin salida funcionará en cualquier caso; El cableado de vigas es inferior en dos aspectos: el precio y la posibilidad de instalación en habitaciones con acabado terminado.

Una versión monotubo de la red de calefacción es perfecta para una casa pequeña con una superficie de cada piso de hasta 70 m². El bucle Tichelman es apropiado para ramas largas que no cruzan la puerta, por ejemplo, calefacción pisos superiores edificio. Cómo elegir el sistema adecuado para casas de diversas formas y número de pisos, mire el video:

En cuanto a la selección de diámetros de tubería e instalación, daremos varias recomendaciones:

1. Si el área de la casa no excede los 200 m², no es necesario realizar cálculos: siga los consejos del experto del video o tome la sección transversal de las tuberías de acuerdo con los diagramas anteriores.
2. Cuando necesite "colgar" más de seis radiadores en una rama de un cableado sin salida, aumente el diámetro de la tubería en 1 tamaño estándar; en lugar de DN15 (20 x 2 mm), tome DN20 (25 x 2,5 mm). y colóquelo en la quinta batería. A continuación, ejecute líneas con una sección transversal más pequeña especificada inicialmente (DN15).
3. En un edificio en construcción, es mejor realizar un cableado radial y seleccionar radiadores con conexiones inferiores. Asegúrese de aislar las líneas subterráneas y protegerlas con corrugaciones de plástico en las intersecciones de las paredes.
4. Si no sabe cómo soldar correctamente el polipropileno, es mejor no meterse con las tuberías de PPR. Instale calefacción de polietileno reticulado o metal-plástico en accesorios de compresión o prensa.
5. No empotrar juntas de tuberías en paredes o soleras, para no tener problemas de filtraciones en el futuro.

Si necesita calentar varias habitaciones a la vez, una de las soluciones para lograrlo es calentar agua. Aunque en la actualidad existen muchos tipos de calefacción de habitaciones, éste es manera tradicional es el más práctico, extendido y accesible.

Tipos de calentamiento de agua

Durante el funcionamiento de este tipo de calefacción se calienta agua, que circula por las tuberías y calienta las habitaciones.

Hay varios tipos de tales sistemas:

• Con circulación natural. En este caso, el sistema funciona debido a las diferentes densidades de agua fría y caliente. El calentamiento se realiza desde abajo y, según las leyes de la física, se produce una circulación natural del agua a través de las tuberías.

• Con circulación forzada. En este sistema, se utiliza para mover el refrigerante.

• Sistema combinado. Aquí se utilizan las dos opciones anteriores simultáneamente.

Además, el calentamiento de agua puede diferir según el esquema de instalación de las tuberías:

• Monotubo o de circuito único, aquí el refrigerante se mueve por las tuberías de forma secuencial, por lo que la temperatura en los radiadores ubicados más cerca de la caldera será mayor que en los ubicados más lejos.

• Dos tubos, facilita la regulación de la temperatura y a su vez puede ser: en forma de estrella, de bucle, colector.

Para calentar agua en un sistema de calefacción de este tipo, se utilizan calderas que funcionan con combustible:

• Sólidos (carbón, briquetas).
• Líquido (combustible diesel).
• Electricidad.
• Dispositivos combinados.

Diseño de sistemas

El diseño del sistema de calentamiento de agua es bastante simple, pero funciona de manera efectiva, lo que explica la popularidad de este método de calentamiento.

Calentamiento de agua consta de elementos principales:

• Caldera, se utiliza para calentar agua o anticongelante.
• Tanque de expansión, durante el calentamiento el agua se expande y necesita ir a alguna parte.
• Un sistema de tuberías, que pueden ser de acero, cobre, metal-plástico o plástico, a partir del cual se crea un circuito de calefacción cerrado.
• Los dispositivos que irradian calor a la habitación pueden ser de acero ordinario o bimetálicos, etc. radiadores, pero ahora suelen instalar suelos con calefacción.
• Se necesita una bomba para bombear agua a través del sistema.
• Termómetro y manómetro, estos dispositivos son necesarios para controlar la temperatura y presión del líquido en el sistema y pueden integrarse en la caldera o instalarse por separado;

Principio de operación

Algunas personas llaman vapor al calentamiento del agua, pero esto es incorrecto. El calentamiento con vapor es una especie separada Para calentar, utiliza vapor como refrigerante y, en nuestro caso, agua u otro líquido refrigerante.

Independientemente del tipo, el principio de funcionamiento de dicho calentamiento será el mismo. Mientras el dispositivo de calentamiento está en funcionamiento, se calienta agua u otro refrigerante. Después de eso, debido a la circulación forzada o natural, el refrigerante calentado comienza a circular por las tuberías y calienta las habitaciones. El calor se puede liberar en la habitación a través de radiadores de calefacción o mediante un sistema de suelo radiante. El refrigerante enfriado regresa a través del sistema de tuberías al dispositivo de calentamiento y todo el proceso se repite nuevamente.

Área de aplicación

El calentamiento de agua se utiliza tanto para calentar casas de varios pisos como privadas. Además, se utiliza para calentar oficinas, comercios, empresas industriales. Esta solución le permite ahorrar significativamente en el combustible utilizado: electricidad, carbón o gas, etc.

Este método de calefacción se utiliza con mayor frecuencia en zonas residenciales donde hay gente constantemente presente. Esto se debe al hecho de que proporciona un modo de cambio de temperatura confortable, ya que no se producen cambios bruscos durante el funcionamiento del sistema. Además, el agua o el anticongelante tienen una gran capacidad calorífica, lo que les permite enfriar durante mucho tiempo y mantener el calor, incluso cuando la caldera no está funcionando.

No creas que el calentamiento de agua es un sistema de calefacción ideal. La instalación de un sistema de este tipo es bastante complicada, por lo que si no tiene las habilidades adecuadas, no podrá hacerlo usted mismo. Es necesario controlar el funcionamiento de la caldera para que no se apague, a excepción de calderas electricas, en el que este proceso está automatizado.

Cuando el sistema por mucho tiempo no se utiliza, se recomienda drenar el agua, especialmente en periodo de invierno De lo contrario se pueden descongelar tuberías y radiadores. Es necesario asegurarse de que no se formen bolsas de aire en las tuberías o radiadores, ya que en estos lugares aparece corrosión.

Si dicho sistema está fabricado por profesionales y se opera correctamente, entonces es capaz de mantener una temperatura confortable para vivir en cualquier habitación.

Características de elección

Al elegir este sistema de calefacción para el hogar, primero debe decidir la fuente que calentará el refrigerante. Si hay gasoducto principal, entonces es mejor utilizar una caldera de gas. Una buena alternativa es una caldera eléctrica, pero también puedes instalar equipos de combustible sólido o algo que funcione con combustible líquido. Todo depende de qué fuente de energía será la más barata y accesible en tu región. Puede conectar varios generadores de calor en paralelo, que funcionarán a su vez, dependiendo de la disponibilidad de un tipo particular de combustible.

Al elegir un sistema de circulación, que puede ser natural o forzado, debe tener en cuenta sus requisitos para el sistema de calefacción y sus capacidades financieras. Si el agua se calienta en una caldera o estufa de combustible sólido con circuito de agua, a menudo se utiliza la circulación natural del refrigerante. Cuando se utiliza calefacción de gas o eléctrica, es mejor utilizar sistema coercitivo circulación de agua o anticongelante.

A la hora de elegir tuberías, existen varias opciones: metal, plástico y metal-plástico. Para la circulación natural, las tuberías deben instalarse con pendiente; para ello, las tuberías de metal son más adecuadas, pero es necesario tener habilidades especiales para instalarlas. metal-plástico y tubos de plastico También se pueden colocar con pendiente, pero no están diseñados para temperaturas superiores a los 95 grados, por lo que se suelen utilizar para crear sistemas con circulación forzada.

Para conexión tubos de metal y plástico Utilizan acoplamientos especiales, por lo que pueden instalarse fácilmente con sus propias manos. Para instalar tuberías de plástico, debe comprar un soldador especial, es económico y fácil de usar.

Al elegir un radiador, es necesario tener en cuenta la forma en que está conectado, puede ser desde arriba, desde abajo, desde uno o desde diferentes lados.

Ventajas y desventajas

El calentamiento de agua con circulación forzada o natural es el más utilizado; veamos sus ventajas y desventajas.

Ventajas de un sistema con circulación forzada de agua o anticongelante:

• Podrás controlar automáticamente el flujo de calor de los radiadores y así configurar la temperatura de cada habitación por separado.
• Es más económico, ya que la posibilidad de regular la temperatura de cada estancia por separado conlleva una reducción del consumo energético necesario para calentar el agua del sistema.
• Es posible utilizar tuberías de plástico, lo que permite acelerar la instalación de todo el sistema y reducir el costo de los materiales.
• Los tubos de plástico se esconden en la pared o se colocan encima del zócalo para que no se estropeen. apariencia habitaciones.

La principal desventaja de un sistema de calefacción de este tipo es que requiere electricidad para funcionar; de lo contrario, la bomba no funcionará.

Si hablamos de la circulación natural del refrigerante, entonces dicho sistema de calefacción es completamente autónomo, ya que no requiere electricidad para su funcionamiento.

Desventajas de un sistema de calefacción con circulación natural de agua:

• La temperatura del agua no se puede ajustar en los radiadores.
• Consumo excesivo de combustible.
• Es necesario instalar tuberías de gran diámetro y esto aumenta el costo de dicho sistema de calefacción.
• Las tuberías colocadas en las paredes no parecen muy atractivas.
• Este sistema de calefacción no es compatible con suelos radiantes.

Aunque hay muchas formas de calentar una casa, el calentamiento de agua sigue siendo la más eficaz, práctica y asequible desde hace muchos años. La industria moderna introduce periódicamente generadores de calor, tuberías y generadores nuevos o mejorados, lo que resulta en eficiencia. este método La calefacción aumenta y su coste disminuye.

Entre los sistemas de ingeniería que sustentan la vida en los edificios residenciales e industriales modernos sistemas de calentamiento de agua ocupar una posición especial. Se diferencian en caracteristicas de diseño su ejecución, requisitos arquitectónicos y constructivos para su colocación y operación, características tecnológicas. Además, deben cumplir ciertos requisitos sanitarios e higiénicos. Juntos forman requisitos específicos y específicos para el diseño, operación y mantenimiento. sistemas de calefacción y dispositivos.

Sistemas de calentamiento de agua - clasificación

Sistemas de calentamiento de agua edificios modernos clasificados según los siguientes criterios.

1. Por características institucionales:

• por finalidad: para objetos civiles (residencial y edificios públicos); producción (industrial, agrícola); proposito especial (Vehículo, militares y otros objetos);
• por tipo de propiedad: estatal, colectiva, privada;
• por modalidad de servicio: servicio público, autoservicio, servicio mixto.

2. Según requisitos tecnológicos:

• cumplimiento de requisitos termodinámicos;
• estándares de confiabilidad y seguridad del dispositivo y operación.

3. De acuerdo con los requisitos de las normas, reglas y reglas arquitectónicas y de construcción.
estándares:

• sobre métodos de cálculos térmicos e hidráulicos;
• por características de diseño: por el método de circulación del refrigerante (circulación natural y forzada); en la ubicación del cableado (líneas de distribución superior e inferior); según el método de cableado a los elevadores de calefacción (con callejón sin salida o con movimiento de agua asociado, colector); de acuerdo con las características de diseño de los elevadores y el diagrama de instalación de los dispositivos de calefacción en ellos (sistemas de una y dos tuberías, verticales, horizontales); por tipo de tuberías utilizadas (metálicas, no metálicas); por tipo de refrigerante (agua, anticongelante);
• por potencia y tipo de generadores de calor y fuentes de calor, método de conexión: generadores de calor locales que utilizan combustible de carbón y electricidad (apartamento, casa, techo, calderas de bloque) con una capacidad de hasta 3,0 MW; fuentes de calor centralizadas (suministro a sistemas de calefacción de centrales nucleares, centrales combinadas de calor y energía, IES, RTS, KTS a través de red de calefacción y puntos de calefacción locales o centrales) con una capacidad superior a 3,0 MW; generadores de calor que utilizan fuentes de calor no tradicionales (renovables); mediante conexión hidráulica con fuente de calor centralizada (conexión directa, aislada hidráulicamente); según el método de conexión de sistemas de calefacción a punto de calentamiento(4 variantes de esquemas básicos);
• según el método de automatización y medición del calor consumido.
• de acuerdo con ciertos requisitos sanitarios e higiénicos.

Elementos principales y características tecnológicas de los sistemas de calentamiento de agua.

El principio fundamental característica tecnológica Los sistemas de calentamiento de agua, a diferencia de los sistemas de suministro de agua, suministro de gas y alcantarillado de un solo flujo (una sola tubería), es que, de acuerdo con las leyes de la termodinámica sistemas de calentamiento de agua Puede ser de circulación, dos flujos, dos tubos.

Los elementos principales del sistema de calefacción incluyen: generador de calor (caldera de calefacción), refrigerante (agua o anticongelante), tuberías de suministro y retorno, bomba de circulación (si el sistema tiene circulación forzada de refrigerante), grupo de seguridad, tanque de expansión y dispositivos de calefacción ( radiadores).

Sistemas de calefacción: principio de funcionamiento.

El principio de funcionamiento del sistema de calefacción es que el refrigerante calentado en el generador de calor (caldera de calefacción) se bombea a los dispositivos de calefacción del edificio a través de tuberías de suministro a una temperatura de t 1 ºС. En los aparatos de calefacción, se libera calor y el refrigerante se enfría y, en consecuencia, disminuye su potencial de temperatura (contenido de calor). Enfriado a una temperatura de t2, °C, ingresa a las tuberías de retorno, a través de las cuales regresa nuevamente a su posición original: al generador de calor para su posterior calentamiento.

Así, en los sistemas de calefacción se producen constantemente ciclos térmicos: la circulación de refrigerante en cantidades de G, kg/h y trabajo útil Sistemas para calentar una habitación con una diferencia de temperatura t1 – t2, °C, con calor en la cantidad de Q, J/h.

Como se sabe, cada refrigerante tiene su propia capacidad calorífica c, J/(kg -°C). El agua tiene una capacidad calorífica c = 4,19 kJ/(kg -°C), lo que significa que para calentar 1 kg de agua a 1°C es necesario gastar 4,19 kJ de calor. Conociendo los valores de G, t1, t2, s, es posible determinar la cantidad de calor Qnp emitido por el refrigerante en dispositivos de calefacción para habitaciones con calefacción en una hora o durante un cierto período de tiempo z, h, utilizando las fórmulas:

Qpr = G -s (t1 – t2), J/h (1)
Qpr = G -с (t1 -t2) -z, J. (2)

Al mismo tiempo, para mantener una temperatura del aire interior constante t bomba = Const, esta cantidad de calor Q pr debe corresponder a la pérdida de calor de la habitación (edificio) - Q pom, igual a la suma de las pérdidas de calor a través del cerramiento externo estructuras de la habitación (paredes exteriores, puertas y ventanas, pisos y techos), llamadas transmisión - Q transm, y consumo de calor para calentar el aire de ventilación externo entrante - Q vent, y en naves industriales, además, para calentar materiales tecnológicos y Productos - Q techn, importados de la calle.

Se debe mantener el equilibrio térmico:

Q pom =Q pr = Q transm + Q vent + O tech, J/h (3)

EN últimos años También comenzaron a tener en cuenta las entradas de calor internas y las liberaciones de calor: de las personas en el local, de los electrodomésticos y electrodomésticos de cocina, de los dispositivos tecnológicos, de productos terminados y productos de radiación solar etc. Estas liberaciones de calor Qtvn, J/h, reducen la necesidad de calor de la habitación (edificio), que debería recibir del sistema de calefacción. El balance de calor de la habitación, teniendo en cuenta las emisiones de calor internas, se verá así:

Q pom =Q pr = Q transm + Q vent + O tech – Q tvn, J/h (4)

Para llenar eficazmente un sistema de calentamiento de agua con refrigerante (generalmente agua) y mantener lleno el anillo de circulación, así como para vaciar el sistema, se requieren tres elementos obligatorios más: un dispositivo de llenado (bomba), un dispositivo de drenaje y una expansión. tanque.

Con la ayuda de un dispositivo de reposición, todo el sistema, incluida la fuente de suministro de calor, la bomba de circulación, las tuberías de suministro y retorno (suministro y retorno), todos los dispositivos de calefacción ubicados en la habitación, así como el tanque de expansión. lentamente (a través de la línea de retorno) lleno de refrigerante (agua). Durante el proceso de llenado o reposición del sistema, el refrigerante desplaza el aire de las cavidades internas de las tuberías y dispositivos de calefacción hacia arriba, hacia el tanque de expansión o hacia los llamados respiraderos especiales. En algunos sistemas de calefacción en forma de U, se instalan salidas de aire (grifos Mayevsky) en los enchufes superiores de los dispositivos de calefacción.

Si el aire del sistema no se puede eliminar por completo, se forman bolsas de aire que interrumpen el flujo de refrigerante en las tuberías y dispositivos de calefacción e impiden su circulación en el sistema. A menudo hay casos de fallas de emergencia de los sistemas debido a una violación del régimen de circulación (sobrecalentamiento del refrigerante debido a atascos de aire). Para una eliminación eficaz del aire, las tuberías de suministro se instalan con una ligera pendiente (i = 0,010) en la dirección desde el tubo ascendente principal hacia los dispositivos de calefacción, y las tuberías que realizan el suministro de retorno se instalan con la misma pendiente desde los dispositivos de calefacción hacia el fuente de calor (generador de calor) a la válvula de drenaje.

Cuando se calienta el refrigerante, se liberan sustancias disueltas en forma de burbujas. agua fría gases: oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono, que de la misma forma (a través de un tanque de expansión o salidas de aire) se eliminan del sistema durante su funcionamiento.

La colocación de tuberías de distribución con pendiente también permite eliminar rápidamente el refrigerante en caso de vaciarlas para fines de reparación y evita que el refrigerante "cuelgue" de las tuberías.

Un tanque de expansión con un volumen de V (m3) se monta en el punto más alto del sistema (generalmente un ático) y debe estar aislado. Es una especie de amortiguador para el sistema de calefacción y su volumen le permite compensar los cambios en el volumen del refrigerante circulante: un aumento durante el calentamiento y una disminución durante el enfriamiento, así como compensar su ligera pérdida debido a la evaporación. y posibles fugas por fugas en el sistema. Equipado con tuberías de señal y de desbordamiento, un tanque de expansión abierto permite al personal monitorear periódicamente el llenado del sistema con refrigerante (agua), llenarlo y reponerlo con un dispositivo de reposición si es necesario.

En los sistemas de calefacción de casas pequeñas y cabañas, dicho llenado y reposición se realiza desde el suministro de agua potable abriendo el grifo en la línea de reposición. En ausencia de agua corriente, se realiza mediante electricidad o bomba de mano, conectado al intermedio, se repone periódicamente con agua al bombear el contenedor. En los sistemas de calentamiento de agua de grandes edificios de varios pisos, se instalan bombas de reposición especiales para estos fines y la reposición se realiza con agua ablandada y desaireada especialmente preparada para evitar la corrosión y el crecimiento excesivo de las tuberías metálicas.

En el punto más bajo del sistema de calefacción en la línea de retorno de la tubería (retorno), se instala una válvula de drenaje, con la ayuda de la cual se drena el refrigerante (agua) del sistema, en casos de trabajo de reparación o apagar en a largo plazo para evitar las heladas en invierno. Para evitar que el refrigerante "cuelgue" en las tuberías y dispositivos de calefacción durante el descenso, se deben abrir las rejillas de ventilación instaladas en los puntos más altos del sistema.

La bomba de circulación del sistema de calefacción se instala, por regla general, en una tubería que realiza el retorno (retorno) frente a la fuente de calefacción (generador de calor). En los grandes sistemas de calefacción ramificados de edificios, generalmente se instalan varias (2-3) bombas de circulación (una de respaldo).

Todos mencionados elementos requeridos sistemas de calentamiento de agua: un generador de calor, una bomba de circulación, dispositivos de calefacción, un tanque de expansión, salidas de aire y dispositivos de reposición, instrumentos y dispositivos de control están conectados entre sí mediante tuberías en una secuencia y orden determinados, formando un complejo sistema de circulación hidráulica: un Sistema de recipientes cerrados interconectados y anillos llenos de refrigerante.

• Calentar una casa privada
• Tanque de expansión
• Bomba de circulación